En omfattende forståelse av elektro-optiske modulatorer

En omfattende forståelse av elektro-optiske modulatorer
En elektrooptisk modulator (EOM) er en elektro-optisk omformer som bruker elektriske signaler til å kontrollere optiske signaler, hovedsakelig brukt i den optiske signalkonverteringsprosessen innen telekommunikasjonsteknologi.
Følgende er en detaljert introduksjon til den elektrooptiske modulatoren:
1. Grunnprinsippet forelektro-optisk modulatorer basert på den elektrooptiske effekten, det vil si at brytningsindeksen til noen materialer vil endre seg under påvirkning av et påført elektrisk felt. Når lysbølger passerer gjennom disse krystallene, endres forplantningsegenskapene med det elektriske feltet. Ved å bruke dette prinsippet kan fase, amplitude eller polarisasjonstilstandoptisksignal kan kontrolleres ved å endre det påførte elektriske feltet.
2. Struktur og sammensetning Elektro-optiske modulatorer er vanligvis sammensatt av optiske baner, forsterkere, filtre og fotoelektriske omformere. I tillegg inkluderer den nøkkelkomponenter som høyhastighetsdrivere, optiske fibre og piezoelektriske krystaller. Strukturen til den elektrooptiske modulatoren kan variere i henhold til dens modulasjonsmodus og applikasjonskrav, men inkluderer vanligvis to deler: elektrooptisk invertermodul og fotoelektrisk modulasjonsmodul.
3. Modulasjonsmodus Elektrooptisk modulator har to hovedmodulasjonsmoduser:fasemoduleringog intensitetsmodulering. Fasemodulasjon: Fasen til bærebølgen endres når det modulerte signalet endres. I Pockels elektrooptiske modulator passerer bærefrekvenslys gjennom en piezoelektrisk krystall, og når en modulert spenning påføres, genereres et elektrisk felt i den piezoelektriske krystallen, noe som får dens brytningsindeks til å endres, og dermed endre fasen til lyset .Intensitetsmodulering: Intensiteten (lysintensiteten) til den optiske bæreren endres når det modulerte signalet endres. Intensitetsmodulering oppnås vanligvis ved å bruke en Mach-Zehnder-intensitetsmodulator, som i prinsippet tilsvarer et Mach-Zehnder-interferometer. Etter at de to strålene er modulert av faseskiftarmen med forskjellige intensiteter, blir de til slutt forstyrret for å få det intensitetsmodulerte optiske signalet.
4. Bruksområder Elektro-optiske modulatorer har et bredt spekter av bruksområder innen en rekke felt, inkludert men ikke begrenset til: optisk kommunikasjon: I høyhastighets optiske kommunikasjonssystemer brukes elektro-optiske modulatorer til å konvertere elektroniske signaler til optiske signaler for å oppnå datakoding og overføring. Ved å modulere intensiteten eller fasen til det optiske signalet, kan funksjonene lysbytte, modulasjonshastighetskontroll og signalmodulasjon realiseres. Spektroskopi: Elektro-optiske modulatorer kan brukes som komponenter i optiske spektrumanalysatorer for spektralanalyse og måling. Teknisk måling: elektro-optiske modulatorer spiller også en viktig rolle i radarsystemer, medisinsk diagnostikk og andre felt. For eksempel, i radarsystemer, kan den brukes til signalmodulasjon og demodulering; I medisinsk diagnose kan den brukes til optisk avbildning og terapi. Nye fotoelektriske enheter: elektrooptiske modulatorer kan også brukes til å produsere nye fotoelektriske enheter, for eksempel elektrooptiske brytere, optiske isolatorer, etc.
5. Fordeler og ulemper Elektro-optisk modulator har mange fordeler, som høy pålitelighet, lavt strømforbruk, enkel installasjon, liten størrelse og så videre. Samtidig har den også gode elektriske egenskaper og anti-interferensevne, som kan brukes til bredbåndsoverføring og en rekke signalbehandlingsbehov. Imidlertid har den elektrooptiske modulatoren også noen mangler, for eksempel signaloverføringsforsinkelse, lett å bli forstyrret av eksterne elektromagnetiske bølger. Derfor, når du bruker den elektrooptiske modulatoren, er det nødvendig å velge riktig produkt i henhold til de faktiske applikasjonsbehovene for å oppnå god modulasjonseffekt og ytelse. Oppsummert er den elektro-optiske modulatoren en viktig elektro-optisk omformer, som har et bredt anvendelsesperspektiv på mange felt som optisk kommunikasjon, spektroskopi og teknisk måling.
Med den kontinuerlige utviklingen av vitenskap og teknologi og den økende etterspørselen etter høyytelses optiske enheter, vil elektro-optiske modulatorer bli mer utviklet og brukt.